为什么 stdin 和 stdout 看起来可以互换？答案

【问题标题】：Why are stdin and stdout seemingly interchangeable?为什么 stdin 和 stdout 看起来可以互换？
【发布时间】：2025-12-09 23:20:03
【问题描述】：

我知道标准输入和标准输出（至少在 UNIX 用语中）是流缓冲区，标准输出用于从程序输出到控制台（或然后由外壳等通过管道传输），标准输入是用于程序的标准输入..

那么为什么至少在 macOS 上它们可以互换使用（stdout 作为标准输入，反之亦然？

例子：

如果你运行cat /dev/stdin 然后输入一些东西，它会回显。以cat /dev/stdout 的身份运行命令执行相同的操作。
同样，echo "Hey There" > /dev/stdout 和 echo "Hey There" > /dev/stdin 都将“Hey There”输出回终端。
它也适用于 C++：

示例：

#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    std::string echoString;
    std::fstream stdoutFile;
    stdoutFile.open("/dev/stdout");
    stdoutFile << "Hey look! I'm using stdout properly!\nNow You trying using it wrongly: " << std::endl;
    stdoutFile >> echoString;
    stdoutFile << "You Typed: " << echoString << std::endl;
}

出现提示时，键入一个单词，然后按 EOF (Ctrl+D) 即可正常工作。

【问题讨论】：

请注意，/dev/stdin 和 /dev/stdout 可以互换这一事实不意味着 stdin 和 stdout 可以互换。特别是，如果您使用> /dev/stdin 启动进程，则无法从进程的标准输出流中读取。
@Brian 你是什么意思？这似乎有效：pastebin.com/Su3yuJax
这和我说的不一样。 std::fstream 默认以读/写模式打开。如果您在终端上执行> foo，它将以只写模式打开foo，并且文件描述符将无法用于读取。
@Brian 对，我现在明白了。谢谢！

标签： c++ macos shell unix stdout

【解决方案1】：

正如您所说，它们只是流缓冲区。它们并没有强制执行特定的使用模式 - 只是约定。流缓冲区 stdin、stdout 和 stderr 都是为了方便编程而提供的。

【讨论】：

【解决方案2】：

因为，通常情况下，当从交互式终端调用程序时，在没有重定向的情况下，标准输入和标准输出都连接到同一个终端设备，例如/dev/tty（实际设备名称因操作而异）系统）。

终端设备是一个读/写设备。从终端设备读取读取终端输入。写入终端设备会在终端上生成输出。

您仍然有离散的文件描述符，0 和 1，但它们连接到同一个设备。

将其视为单个双向管道，即duped 到文件描述符 0 和 1。

Linux 的行为方式相同（您可以echo Foo >/dev/stdin 并查看输出）：

$ ls -al /proc/self/fd/[01]
lrwx------. 1 mrsam mrsam 64 Nov 22 21:34 /proc/self/fd/0 -> /dev/pts/1
lrwx------. 1 mrsam mrsam 64 Nov 22 21:34 /proc/self/fd/1 -> /dev/pts/1

因此，对于这个进程，文件描述符 0 和 1 连接到同一伪终端设备 /dev/pts/1。无论您是从文件描述符 0 还是文件描述符 1 读取，最终都会从相同的底层 /dev 设备读取，因此使用哪个实际文件描述符没有区别。

当然，这取决于操作系统。其他基于 POSIX 的操作系统可能以其他方式实现其标准输入和输出，您实际上无法写入标准输入并从标准输出中读取。

【讨论】：